超小體積的溫濕度一體數字輸出模塊應用廣泛,近日小編拿到HTU21以及SHT21的樣品。將兩種產品做了詳細的評測。
首先介紹兩款產品: 1)HTU21D是由法國傳感器制造商Humirel公司推出的一款性能優良的產品 2) SHT21是由瑞士Sensirion的系列推出的一款性能優良的產品。從對比結果來看兩款產品是有力的競爭對手。本測評著重從性價比、性能、功耗等方面做出對比,供工程師參考。 
1、HTU21D的特點。 基于法國Humirel公司高性能的濕度感應元件制成,新一代HTU21D溫度和濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標準:它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳DFN 封裝, 底面3x3mm,高度1.1mm。傳感器輸出經過標定的數字信號,標準 I2C格式。多樣化的輸出方式,寬的工作電壓范圍,同時具有很高的溫度精度和濕度精度。HTU21系列模塊專為低功耗小體積應用設計,具有良好的品質、快的響應速度、抗干擾能力強、性價比高等優點,微小的體積(3x3mm)、極低的功耗,使HTU21D成為各類應用的首選。 2、HTU21和SHT21傳感器的重要參數對比: 型號 | HTU21D | SHT21 | 原產地 | 法國 | 瑞士 | 供電電壓 | 1.5V—3.6V | 2.1V—3.6V | 濕度測量范圍 | 0—100%RH | 0—100%RH | 溫度測量范圍 | -40℃—125℃ | -40℃—125℃ | Max消耗功率 | 2.7uW | 3.2uW | 通信方式 | I2C | I2C | 濕度精度范圍(10%RH to 95%RH) | HTU21D ±2%RH | SHT21 ±2%RH SHT20 ±3.5%RH | 濕度遲滯 | ±1%RH | ±1%RH | 測量時間 | 50ms | 50ms | 年漂移量 | 0.5%RH/yr | 0.5%RH/yr | 響應時間 | 5 s | 8 s |
從以上圖表對比中可以看出: HTU21D和SHT21雖然大致參數上相似,不過HTU21D略有一些優勢:更寬的供電電壓范圍(1.5V—3.6V),比SHT21更低的功耗(2.7uW),HTU21D擁有±2%RH的濕度精度高于瑞士的SHT20(±3.5%RH),等同于SHT21(±2%RH),但是價格方面比起SHT21更加的便宜,5S的響應時間也更加的快速,是用于你生產的不二選擇。 3. HTU21D尺寸如下: 1) 傳感器尺寸: 
注:尺寸單位均為mm,公差為±0.1mm,傳感器底部已經接地處理。 2) 傳感器電極后面和尺寸圖 
推薦的HTU21D的footprint,單位:mm
4、HTU21D和SHT21外觀和引腳方面對比 外觀尺寸以及腳位分布和定義上,HTU21D和SHT21是完全一樣,可以直接實現pin to pin替換,如下圖:  
HTU21D SHT21
5、HTU21D和SHT21軟件方面: HTU21D和SHT21同為I2C接口數字輸出,擁有相同的啟動和停止信號時序:
·啟動信號 啟動傳輸,發送一位數據時,包括DATA線在SCK線高電平期間一個向低電平的跳變。

·停止信號 終止傳輸,停止發送數據時,包括DATA線在SCK線高電平期間一個向高電平的跳變。 
HTU21D和SHT21擁有相同的命令列表: 
HTU21D和SHT21兩者實際使用的都是四個管腳,電源和電源地、I2C通訊的兩個端口。輸出的都是數字量:14位的溫度值和12位的濕度值,也可以通過用戶寄存器修改為12位溫度和8位濕度。 因此HTU21D和瑞士的SHT20、SHT21軟件協議方面完全兼容,可以互相替換。
6、HTU21D溫濕度傳感器實際測量效果展示: 1)使用原廠提供四位一體溫濕度演示Demo進行測試,搭配上位機軟件實施數據記錄:
四位一體溫濕度演示Demo 
上位機記錄軟件 
從以上圖中可以看出,4只HTU21D產品一致性很好,從曲線圖也可看出,記錄數據曲線一直持平,說明HTU21D穩定性良好。
2)使用自制帶板HTU21搭配1602LCD顯示,與瑞士高精度Rotronic手持表數據對比。
為了方便客戶測試使用,法國原廠推出已焊接好帶小PCB板的HTU21PCBA: 
帶板HTU21PCBA搭配1602LCD顯示,與瑞士高精度Rotronic手持表數據對比效果圖: 
總結:HTU21D可以和 瑞士的SHT20、SHT21實現完全兼容,硬件管腳上可以實現Pin to Pin,無需修改電路板。軟件程序方面也和瑞士的SHT20、SHT21相同,可以實現兼容替換,無需做出任何修改。同時HTU21D比起瑞士SHT20、SHT21有著很好的價格優勢,極具性價比,是您降低生產成本的不二選擇。 |